數控銑（xǐ）床的主軸準停功能（néng）又稱作主軸定（dìng）向功能，是精鏜孔（kǒng）等加工時（shí）所必須（xū）的功能。通（tōng）常主（zhǔ）軸準停機構有機械式與電氣（qì）式兩種，現代數控銑床采（cǎi）用電氣式準停裝置方式定位的較多，電氣（qì）式有磁傳感器型、編碼器型、數控係統控製型三種方法。

一、數控銑床主軸電氣準停裝置

1.磁傳感器型主（zhǔ）軸準停裝置

磁傳感器主軸準（zhǔn）停裝置是利用磁性傳感器檢測定位。在主軸上安裝一個發磁體，在距離發磁體旋轉外軌跡1～2mm處固定一個磁傳感器，經過放大器與（yǔ）主軸控製單元連（lián）接。當主（zhǔ）軸控製單元接收到（dào）數控係統發來的準停信號ORT時，主軸速度變為準停時（shí）的設定速度，當主（zhǔ）軸控製單元接收到磁傳感器信號後，主（zhǔ）軸驅動立即進入磁傳感器作為反饋元件的位置閉環控製，目標位置即（jí）為（wéi）準停位置。準停後，主軸驅動裝置向數控（kòng）係（xì）統發出準停完成信號ORE。

2.編碼器型主軸準停裝置

通過主軸電動機內置（zhì）安裝的位（wèi）置編碼器或在機床主軸箱上安裝一個與主軸1∶1同步（bù）旋轉的位置編碼器來實現準停控製，準停角度可任意設定。主軸（zhóu）驅動裝置內部可自動轉換，使主（zhǔ）軸驅動處於速度（dù）控製或位置控製狀態。

3.數（shù）控係統控製主軸準停裝置

準停的角度可由數控係統內（nèi）部設定成任意值（zhí），準停由數控代碼M19執（zhí）行。當執行M19或（huò）M19S××時（shí），數控係（xì）統先將M19送至PLC，處理後送（sòng）出控製（zhì）信號（hào），控製主軸電動機由靜止迅速升速或（huò）在原（yuán）來運行的較高速度下迅速降速到定向準停設定的速度nORT運行，尋找（zhǎo）主（zhǔ）軸編碼（mǎ）器零位脈衝C，然後進入位置閉環控製（zhì）狀態，並按係（xì）統參數設定定向準停。若執行M19無S指令，則主軸準停於相對C脈衝的某（mǒu）一缺省位置；若執行M19S××指令，則（zé）主軸準停於指令位置，即相對零位脈衝××度處。主軸定向準停的具體控製（zhì）過程，不同的係統其控製執行過程略（luè）有區（qū）別，但大同小異（yì）。

二、主軸（zhóu）準停工作原理

主軸定位時的轉速曲線，其工（gōng）作過程為：①當主軸實際轉速n≥600r/min時，輸入定（dìng）位指令，主軸立即減速到（dào）定位基act準轉速(約600r/min)再旋轉1.5～3r/min後達到同步，然後進入位（wèi）置控製，使主軸定位（wèi）到預置點並保持位（wèi）置閉（bì）環。②當60r/min≤n≤600r/min時，輸入定位指令，主軸以現行轉速達到同步，然後act進入位置控製(下限60r/min為可調節轉速)。③當主軸實際轉速為0或＜60r/min時，輸入定位指令，主軸以60r/min的轉速啟動並達到（dào）同步，再進入位（wèi）置控製。

三、主軸準停裝置的常見故障

1.主軸不能準停

故障現象：某采用（yòng）SIEMENS 810M的數控銑床，配套6SC6502主軸驅動器，在調試時，出現當主軸轉速＞200r/min時，主軸不能定位的故障。

分析與處（chù）理：為了分析確認故障原因，維修時進行（háng）了如下試驗：①輸（shū）入並依次執（zhí）行（háng）“S100M03；M19”指令，機床定位正常。②輸入並依次執行“S100M04；M19”指令，機床（chuáng）定（dìng）位正常。③輸入並依次執行“S200M03；M05；M19”指令，機床定位正（zhèng）常。④直接輸入並依次執行“S200M03；M19”指令，機（jī）床不能（néng）定位。

根據以（yǐ）上試驗，確認係（xì）統、驅動器工作正常，考慮引起故障的可能原因是編碼（mǎ）器高速特性不良或主軸實（shí）際定（dìng）位速度過高引起（qǐ）的。因此，檢查主軸電動機實際轉速（sù），發現（xiàn）與指令值相差（chà）很大，當執行指令S200時，實際機（jī）床主軸轉速為300r/min，調整（zhěng）主軸（zhóu）驅動（dòng）器參數，使主軸實際轉速與指令值相符後，故障（zhàng）排除。

2.主軸準停位置不穩定（dìng）

故障現象：某采用SIEMENS 810M的數控銑床（chuáng），配套6SC6502主軸驅（qū）動器，在調試時，出現主軸定位點不（bú）穩定的故障（zhàng）。

分析與（yǔ）處理：通過反複試驗多次定位，確認故障的實際現象為：①該機床可以在任意時刻進行主軸定位，定位動（dòng）作正確。②隻要（yào）機床不（bú）關機，不（bú）論進行多少次定位，其定位點總是保持（chí）不變。③機床關機後，再次開機執行主軸（zhóu）定位（wèi），定位位置與關（guān）機前不同，在完成定位後，隻要不關機，以後每次定位總是保持在該位置不變。④每次關機後，重新定（dìng）位（wèi），其定位點都不同，主軸可以（yǐ）在任意位置定位。

主軸定位的過程，是將主軸停（tíng）止在編碼器“零位脈衝”位置的定位過程，並在該點進行位置（zhì）閉環調節。根據以（yǐ）上試驗，可以確認故障是由於編碼器的“零位脈衝（chōng）”不固定（dìng）引起的。分析可能引起以上故障的原（yuán）因有（yǒu）：①編碼器固定?良，在旋轉過（guò）程中編碼器與主軸的相對位置在不（bú）斷變化。②編碼（mǎ）器不良，無“零位脈衝”輸（shū）出或“零位脈衝”受到幹擾。③編碼器（qì）連接錯誤。

逐一檢查上述（shù）原因，排除了編碼器固定不（bú）良、編碼器（qì）不良（liáng）的原因。進一步檢查編（biān）碼（mǎ）器的（de）連接，發（fā）現該編碼器內部的“零位脈衝”Ua0與*Ua0引（yǐn）出線接反，重新連接後，故障排除。

3.主軸準停時出現振蕩

現象：某（mǒu）采用SIEMENS810M的數控銑床（chuáng），在更換了主軸器後，出現主軸定位（wèi）時不?振蕩，無法完成定位的。

分析與（yǔ）處理：由於該機床更換了主軸器，機床在執行主軸定位時減速動作正確，分析原因應與主軸反饋極（jí）性有關，當位置反饋極性設定錯誤（wù）時，必然會引起以上（shàng）現（xiàn）象。更換主軸器極性可以通過交換器的輸（shū）出信號Ual/Ua2，*Ua1/*Ua2進行，當器定位由CNC控製時，也（yě）可以通過修改CNC機床參數進行，在本機床上通過修改810M的主軸反饋極性參數（shù）（MD5200bitl），主軸定位恢複正常。

四、結束語（yǔ）

（1）在進行數控銑床的維修時（shí），首先要依據故障現（xiàn）象，列出各種可能造成故障的原因，並按主次之分擬定切實（shí）可行的排障（zhàng）方案（àn）。其次，依據維修部位的（de）原理（lǐ），對這一部位的原理圖進行逐步的分析，確定大體故障部（bù）位後，才可動手維修。

（2）對於不明確的故障，維修者要（yào）遵循先（xiān）機械、後液壓、再電子的途徑進行維修。當然（rán），要以不出現危險、不加大故障為前（qián）提。

（3）對於數控銑床準停裝置的維修（xiū），要先分清（qīng）本機床使（shǐ）用的是哪一種準停方式，然後再進行維修。因為每一類準停裝置中，又（yòu）有不同的形式，要（yào）做（zuò）到有的放矢。

（來源：優勝模具培訓學（xué）校）